生物气体(沼气)的国内外开发利用进展

上一篇 / 下一篇  2011-09-03 00:07:51

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作者:生物谷 来源:国际能源网

生物气体生产至少来自三种来源:农业废弃物、污水污泥和固体生活废弃物。

生物质发酵可产生生物气体(沼气)。沼气(生物气体)发酵又称厌氧消化,是在厌氧环境中微生物分解有机物最终生成沼气的过程,其产品是沼气和发酵残留物(高效的有机肥)。沼气发酵是生物质能转化最重要的技术之一,它不仅能有效处理有机废物,降低化学需氧量(OD),还有杀灭致病菌,减少蚊蝇孪生的功能。此外,沼气发酵作为废物处理的手段,不仅能耗省,还能产生优质的燃料沼气和肥料。严格地说,有机物在一定的条件下,经微生物转化都可转化成沼气,只是物质的分子结构不同,被转化利用的时间存在差异。能转化成沼气的生物质可包括畜禽业污物(牛粪、猪粪、鸡粪、屠宰场污水污物);工厂废物废水(豆制品厂废水、酒厂废物、肉品加工厂废水);植物类(青草、水葫芦、作物秸秆);其它(生活垃圾、废水处理厂污泥)。

生物气体发电厂系将厌氧消化系统与相连的发电机如燃气轮机或气体发动机相组合。生产的电力定义为可再生或绿色能源。

在前20年内,生物气体的使用在污水处理设施、工业加工应用、埋地和农业部门已取得了

1.  国外利用进展

1994年,美国环保局确立埋地甲烷利用计划(LMOP),该计划将埋地地点与气体和生物燃料应用结合在一起。美国拥有400多处埋地气体能源利用项目已在实施之中。

埋地气体用于生产生物燃料有二种方法。可为常规的乙醇或生物柴油生产用电提供燃料,或者用作生物柴油的原材科。在美国,这些用途包括:为汽车提供压缩天然气、为垃圾卡车提供液化天然气(LNG)、制取合成柴油、生产甲醇和生产生物柴油。

2007年,通用汽车公司使其第5个埋地气体项目投用,这些项目使其年节约达500万美元。宝马公司也有类似的项目,年节约达100万美元。在美国北卡罗林纳州Jackson郡,Smoky  Mountain生物燃料公司采用埋地甲烷和废油转而生产了100万加仑/年生物柴油,应用于社区汽车和向外零售。

PPL公司旗下的PPR可再生能源公司2007年11月上旬宣布,在美国维蒙特州Moretown的埋地场开发和设置4.8MW甲烷发电厂。该200英亩Moretown埋地场可提供240立方英尺/天甲烷气体。埋地场的甲烷变能源系统具有双重效益,环境效益是可从可再生燃料产生电力,也可避免甲烷排放,甲烷会导致全球变暖。该设施产生的电力将送入电网。该项目于2008年12月31日投用。

美国POET公司与南达科塔州Sioux  Falls市于2008年4月中旬签署合同,将利用Sioux  Falls市垃圾堆积场埋地产生的甲烷应用于POET公司Chancellor工厂的用能。使用甲烷将替代POET生物炼制所用的天然气,发挥埋地沼气的效益。按照这一项目初期将替代该工厂天然气用量的10%,到2025年将增加到30%。甲烷将通过10英里的低压管道运送。使用项目于2009年第二季度完成。

美国环境电力公司2007年11月7日宣布,在美国得州Stephenville建成可再生天然气(RNG)设施,这是北美最大的可再生天然气设施,该设施可生产约6350亿英热单位可再生天然气(RNG),相当于超过460万加仑的采暖用油。该设施为环境电力公司旗下的Microgy公司拥有,从粪肥和其他农业废物产生富甲烷的生物气体,调制该生物气体可达天然气标准,并可通过商业管道进行分销。RNG(R)成为Microgy公司的可再生天然气品牌。环境电力公司已与太平洋天然气和电力公司(PG&E)签署了为期10年的购买合同,后者自2008年10月1日起正式接受RNG(R)。PG&E公司同意购买80亿英热单位/天RNG(R)。

美国废物管理(Waste  Management)公司2008年4月中旬宣布在弗吉尼亚州利用埋地沼气发电提供电力。位于Bethel  Landfill的埋地沼气产能设施((LFGTE)生产绿色电力4.8MW,足以可供超过4700户家庭用电。该公司还计划建设另外二个更大的埋地沼气产能设施((LFGTE),利用King  George郡和Gloucester郡的埋地沼气,将产生19.2MW绿色电力,足以可供超过2万户家庭用电。

美国旧金山废物管理公司与林德北美公司于2008年4月底组建合资企业,在加州Livermore附近Altamont填埋地将埋地沼气用作汽车燃料。两家公司合资建设液化天然气(LNG)设施系统,使埋地沼气液化。废物管理公司收集填埋地有机废物自然分解产生的沼气。该设施于2009年投用,生产高达1.3万加仑/天LNG。项目投资为1500万美元,得到加州一体化废物管理局、加州空气资源局和南部海岸空气质量管理区的大力资助。这一埋地沼气用于汽车燃料项目将减少温室气体排放超过3万吨/年。

 


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